基于ABC转运蛋白高表达细胞株模型研究山慈菇中逆转肿瘤多药耐药的活性成分及作用机制

Multidrug resistance (MDR) is regarded as the major reason why cancer chemotherapy are failed. To explore its mechanisms and discover effective reversal agents are hot field in tumor research. Based on the comprehensive view of traditional Chinese medicine (TCM), we think that the curative effect of TCM is the integrated causes of different compounds according to compatibility of “Junchenzuoshi”, therefore, we will improve the separation method to look for active compounds without objective. Three induced overexpression cells of ATP-bingding cassette transporter such as KB-C2, KB-CV60, H460/MX20 will be used to study the reversal effec of different extractions, subgroup and so on of Shancigu until effective components are isolated and identified, and the reversal effect will be verified by three tranfection cells of ATP-binding cassette transporter, Western blot are introduced to check the influence of bioactive compounds on three proteins expression level, we explored the relations between active compounds and target proteins based on molecular docking, FCM(flow cytometry) is also used to analyze the accumulation of drugs inside the cells, studying the reversal mechanisms. Effective components group to overcome the MDR will may be got. This will lay the doundation of exploring new-style TCM of compatibility of components to reverse MDR.

多药耐药是肿瘤化疗失败的主要原因，探讨其产生的机制和寻找有效逆转剂一直是研究的热点。本课题基于中医药整体性原则，认为中药的某功效是其中部分成分按照君臣佐使“集合作用”的结果，改进以往盲目分离寻找活性成分的方法。拟以药物诱导的3种ABC转运蛋白高表达细胞KB-C2、KB-CV60、H460/MX20为模型，对山慈菇不同提取部位、亚组分、亚级分等进行逆转肿瘤多药耐药筛选试验，直至分离获得有效的单体成分，并用3种基因转染的ABC转运蛋白高表达细胞HEK293/ABCB1、ABCC1、ABCG2进行逆转活性验证，用Western blot检测组分对3种蛋白表达水平的影响，用Docking软件模拟组分与3种靶点蛋白进行分子对接，用流式细胞术检测组分对抗癌药物在细胞中累积的影响，初步探讨其多靶点克服肿瘤多药耐药机制，有望获得克服多药耐药的有效成分群，为开发新型逆转多药耐药的“成分集合中药”奠定基础。

多药耐药是肿瘤化疗失败的主要原因，探讨产生的机制和寻找有效逆转剂一直是研究的热点。本课题具体研究内容和结果如下：（1）分别采用相关药物诱导敏感细胞，培养制备耐药细胞，结果三组耐药细胞KB-C2、KB-CV60和H460/MX20的耐药倍数分别为456、378和604。（2）制备不同极性山慈菇样品进行逆转多药耐药活性筛选，乙酸乙酯和氯仿部位对KB-C2耐药细胞株有较好的逆转活性，对另外2种耐药细胞株无逆转活性。采用硅胶、凝胶、制备色谱等方法对有逆转活性的部位进行化学分离，通过波谱方法鉴定了38个化合物。（3）采用ABCB1蛋白高表达细胞株筛选模型，计算半数抑制浓度IC50，结果有4个化合物显示有较好的逆转活性。分别为：1-（4-羟苄基）-2，7-二羟基-4甲氧基菲 、3，3'-二羟基-2-（p-羟苄基）-5-甲氧基联苄 、β-榄香烯、3，5-二甲氧基-3'-羟基联苄。进一步采用基因转染的ABC转运蛋白高表达细胞株HEK293/ABCB1进行验证，结果只有化合物榄香烯具有较好的逆转活性。（4）免疫荧光显微镜下观察细胞形态，联合用药组耐药细胞中阿霉素浓度明显比单独用药组高，荧光强。（5）Western blot试验结果表明，活性成分没有显著改变ABCB1蛋白的表达，因此，活性成分是不太可能通过下调ABCB1转运蛋白表达来增加抗癌药物在细胞内的累积。（6）用流式细胞仪检测耐药细胞凋亡情况，随着活性成分浓度的增加以及作用时间的延长，耐药细胞凋亡率增加，这种凋亡作用是时间-剂量的依赖关系。（7）Docking软件模拟活性成分和靶点蛋白对接表明，活性成分榄香烯像球棍一样存在ABCB1蛋白空腔里，显示主要是通过疏水作用和蛋白紧密结合。上述研究成果对进一步从分子水平探究其作用机制和开发利用山慈菇药材有重要的参考价值。